DE69513563T2

DE69513563T2 - Trokar mit Optik

Info

Publication number: DE69513563T2
Application number: DE69513563T
Authority: DE
Inventors: Jo Ann Bryan; Maria E. Lopez-Isa; Marc J. Theroux; Carl T. Urban
Original assignee: United States Surgical Corp
Current assignee: United States Surgical Corp
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2015-05-27
Also published as: AU2024995A; CA2149290A1; EP0684016B1; EP0684016A2; JPH0847477A; US5860996A; DE69513563D1; JP3672618B2; AU691900B2; ES2139116T3; EP0684016A3; CA2149290C

Description

1. Technisches Gebiet

Es wird eine Vorrichtung zum Durchdringen und zum Beobachten der Durchdringung von Körpergewebe bereitgestellt.
Insbesondere ist ein optischer Trokaraufbau bereitgestellt mit einer sich hin- und herbewegenden Schneide, die auf eine Betätigung eines Auslösermechanismus anspricht, die das Durchdringen des Peritoneums oder von anderem Körpergewebe unter direkter Beobachtung erleichtert. Die hierin beschriebene und beanspruchte Vorrichtung stellt eine weitere Entwicklung der von dem Anmelder in seiner EP-A-643764, die ein Dokument gemäß Artikel 54(3) EPÜ darstellt, offenbarten Vorrichtung dar.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Endoskopische chirurgische Verfahren, d. h. chirurgische Verfahren, die durch röhrenförmige Hülsen oder Kanülen ausgeführt werden, wurden über Jahre verwendet. Anfänglich waren endoskopische chirurgische Verfahren hauptsächlich diagnostischer Natur. In jüngster Zeit führen Chirurgen zunehmend komplexe und innovative endoskopische chirurgische Verfahren aus, weil sich die endoskopische Technik fortentwickelt hat. Bei endoskopischen Verfahren wird die Operation in jeglichem Hohlraum des Körpers durch einen kleinen Einschnitt oder durch schmale endoskopische Röhren (Kanülen), die durch kleine Eintrittswunden in der Haut eingeführt werden, durchgeführt. Bei laparoskopischen Verfahren wird die Operation im Inneren des Unterbauchs ausgeführt.
Laparoskopische Verfahren verwenden im allgemeinen eine Instrumentierung, die innen abgedichtet ist, um Gase daran zu hindern, durch den laparoskopischen oder endoskopischen Einschnitt in den Körper einzutreten oder aus diesem auszutreten. Dies ist insbesondere bei chirurgischen Verfahren der Fall, bei denen der chirurgische Bereich insuffliert ist. Darüber hinaus bedingen laparoskopische und endoskopische Verfahren oft, daß der Chirurg an Organen, Geweben und Gefäßen tätig ist, die vom Einschnitt weit entfernt sind, wodurch erforderlich ist, daß jegliche bei solchen Verfahren verwendeten Instrumente von einer ausreichenden Größe und Länge sind, um eine Fernbetätigung zu erlauben. Typischerweise werden nach dem Insufflieren des chirurgischen Bereiches Trokare verwendet, um den Körperhohlraum zu durchstechen, und weisen eine Kanüle auf, die an diesem Ort zur Verwendung während endoskopischer Verfahren verbleibt. Im allgemeinen weisen während solcher Verfahren verwendete Trokare ein Stylet mit einer scharfen Spitze zum Durchdringen des Körperhohlraumes auf, die koaxial innerhalb von Schutzröhren positioniert ist, um einen Patienten oder Chirurgen vor einem unbeabsichtigten Kontakt mit der Spitze zu schützen. Ein Beispiel eines bekannten Trokars ist im gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 4,601,710 an Moll beschrieben. In letzter Zeit verwendete Trokare besitzen Schutzröhren oder ein relatives Zurückziehen der Spitze, um einen unbeabsichtigten Kontakt mit Gewebe zu verhindern.
Es wäre vorteilhaft, einen Trokaraufbau vorzusehen, um die Durchdringung des Peritoneums oder anderer Körperbereiche zu beobachten. Die Druckschrift FR-A-2,697,150 beschreibt einen derartigen optischen Trokar mit der Möglichkeit des Einsetzens eines Endoskops, welches das Beobachten der Durchdringung eines Körperbereichs ermöglicht. Der hierin beschriebene Trokaraufbau stellt ein verbessertes optisches Objektivelement bereit, um optische Bilder zu einem Bildverarbeitungssystem zu leiten, und einen verbesserten Auslösermechanismus, um selektiv eine Schneidenspitze hin- und herzubewegen, die das Durchdringen von Körpergewebe erleichtert. Das optische Objektivelement in Verbindung mit dem Bildverarbeitungssystem sorgt für ein klares und helles Bild des Körpergewebes während der Durchdringung, wie auch des Hohlraumes, in dem die Einrichtung eingetreten ist.

ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Erfindung ist in Anspruch 1 unten definiert. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte oder optionale Merkmale gerichtet. Anders als der frühere Vorschlag des Anmelders verwendet die vorliegende Erfindung die Impulskraft eines Hammers, um die Schneide in ihre Betriebsanordnung zu tragen, so daß die Schneide im wesentlichen sofort ausgefahren und zurückgezogen wird.
Somit stellt die Erfindung einen Schneidenbetätigungsaufbau bereit, der ein selektives Ausfahren einer an einem distalen Ende eines zum Durchdringen von Körpergewebe unter direkter Beobachtung gestalteten optischen Trokaraufbaus angeordneten Gewebeschneide gestattet. In einer Ausführungsform weist der Schneidenbetätigungsaufbau zumindest ein Schneidenschieberelement auf, das einer Obturatorhülse zugeordnet ist, einen Schneidenantriebsmechanismus, der mit dem Schneidenschieberelement verbunden und gestaltet ist, um abwechselnd die Schneide zwischen ausgefahrenen und nicht ausgefahrenen Positionen zu bewegen. Eine Schneidenantriebsklinke ist vorgesehen, um eine Bewegung des Schneidenantriebsmechanismus in eine "scharfe" Position zu erleichtern und lösbar den Schneidenantriebsmechanismus in der scharfen Position zu halten. Der Schneidenbetätigungsaufbau weist auch einen Auslöser auf, der betriebsmäßig mit der Schneidenantriebsklinke verbunden ist und relativ zum Schneidenantriebsmechanismus bewegbar ist. In dieser Anordnung verursacht eine Bewegung des Auslösers um eine erste vorbestimmte Wegstrecke eine Bewegung der Schneidenantriebsklinke, um den Schneidenantriebsmechanismus in die scharfe Position zu verfahren, und eine Bewegung des Auslösers um eine zweite vorbestimmte Wegstrecke löst die Schneidenantriebsklinke von dem Schneidenantriebsmechanismus, um es dem Schneidenantriebsmechanismus zu gestatten, sich zurückzuziehen und die Gewebeschneide in eine bedeckte Position innerhalb des distalen Endes des optischen Trokaraufbaus zurückzufahren.
Der hierin beschriebene Trokar weist einen Kanülenaufbau, einen Obturatoraufbau und ein Bildweiterleitungssystem auf. Der Kanülenaufbau weist ein Kanülengehäuse und eine Kanülenhülse auf, die sich vom Kanülengehäuse erstreckt. Der Obturatoraufbau weist eine Obturatorhülse mit einem proximalen Ende, einem distalen Ende und einer Längsbohrung dazwischen auf, die für eine koaxiale Ausrichtung mit dem Kanülenaufbau gestaltet sind. Ein Bildweiterleitungssystem oder optisches Objektivelement ist am distalen Ende der Obturatorhülse angeordnet und vorgesehen, um den Durchtritt von optischen Bildern in die Längsbohrung der Hülse und den Durchtritt von Beleuchtungslicht zum Körpergewebe zu gestatten.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische Objektivelement ein im wesentlichen halbkugelförmig geformtes oder kuppelförmiges optisches Fenster, das die optischen Bilder empfängt. Alternativ ist das optische Objektivelement eine kuppelförmige Linse, welche die optischen Bilder empfängt und in die Obturatorhülse richtet. Das halbkugelförmige oder kuppelförmige optische Fenster ist vorteilhafterweise für Gewebe atraumatisch.
Ein Bildübertragungselement, wie ein Endoskop, ist vorzugsweise entfernbar innerhalb der Längsbohrung der Obturatorhülse angeordnet und vorgesehen, um Beleuchtungslicht durch das Bildweiterleitungselement zum Operationsort zu übertragen und optische Bilder vom Bildweiterleitungssystem zu einem proximalen Ende des Obturatorgehäuses für eine nachfolgende Beobachtung durch den Chirurgen zu übertragen.
Ein Betätigungsmechanismus ist bereitgestellt, um eine Schneide am distalen Ende der Obturatorhülse zu bewegen. Der Betätigungsmechanismus weist einen Schneidenvorrückmechanismus auf, der betriebsmäßig mit der Schneide verbunden und gestaltet ist, um die Schneide zwischen nicht ausgefahrenen und ausgefahrenen Positionen zu bewegen. Der Betätigungsmechanismus weist auch einen Auslösermechanismus auf, der betriebsmäßig mit dem Schneidenvorrückmechanismus verbunden ist und zumindest einen Auslöser aufweist, der zwischen einer Nichtbetätigungsposition und einer Betätigungsposition bewegbar ist. In dieser Anordnung läßt eine Bewegung des Auslösers in die Betätigungsposition den Schneidenvorrückmechanismus die Schneide in die ausgefahrene Position bewegen. Der Schneidenvorrückmechanismus weist einen Hammer, eine Buchse und eine Antriebsfeder auf, die so gestaltet sind, daß eine Bewegung des Auslösers in die Betätigungsposition es der Antriebsfeder gestattet, den Hammer und die Buchse in einer distalen Richtung zu bewegen, um die Schneide in die ausgefahrene Position zu bewegen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit getrennten Teilen des optischen Trokars ist, die einen Kanülenaufbau, einen Obturatoraufbau und ein Endoskop darstellt;
Fig. 2 eine Explosionsansicht eines Bereichs des Obturatoraufbaus in Fig. 1 ist, die den Auslöseraufbau zum Ausfahren einer Schneide darstellt;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des distalen Endes des Obturatoraufbaus in Fig. 1 ist, die ein optisches Objektivelement darstellt, das am distalen Ende desselben angeordnet ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht im teilweisen Querschnitt des Obturatoraufbaus und Endoskops in Fig. 1 ist, die den Auslöseraufbau darstellt;
Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht des Auslöseraufbaus der Vorrichtung in Fig. 4 ist, die den Auslöser in einer nicht betätigten Position darstellt;
Fig. 6 eine vergrößerte Montageansicht des distalen Endes des Obturatoraufbaus in Fig. 2 ist, welche die Verbindung zwischen den Schneidenschieberarmen und der Schneide darstellt;
Fig. 7 eine Schnittansicht in Montagestellung eines Bereichs des Auslöseraufbaus in Fig. 2 ist, welche die Verbindung der Schneidenschieberarme mit dem Auslöseraufbau darstellt;
Fig. 8 eine Seitenansicht im teilweisen Querschnitt des Obturatoraufbaus und Endoskops in Fig. 1 ist, die eine teilweise Betätigung des Auslöseraufbaus mit der Schneide in der nicht ausgefahrenen Position darstellt;
Fig. 9 eine vergrößerte Seitenansicht des Auslöseraufbaus in Fig. 8 ist;
Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht des distalen Endes des Obturatoraufbaus in Fig. 8 ist, die ein kuppelförmiges optisches Objektivelement mit der Schneide in der nicht ausgefahrenen Position darstellt;
Fig. 11 eine Seitenansicht im teilweisen Querschnitt des Obturatoraufbaus und Endoskops in Fig. 1 ist, die eine Betätigung des Auslöseraufbaus und der Schneide in der ausgefahrenen Position darstellt;
Fig. 12 eine vergrößerte Seitenansicht des Auslöseraufbaus in Fig. 11 ist; und
Fig. 13 eine vergrößerte Ansicht des distalen Endes des Obturatoraufbaus in Fig. 11 ist, die das kuppelförmige optische Objektivelement und die Schneide in der ausgefahrenen Position darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine Vorrichtung wird bereitgestellt, um Körpergewebe, wie die Unterbauchwand, zu durchdringen, und um gleichzeitig einen nach vorne gerichteten Blick auf das Körpergewebe während der Durchdringung vorzusehen. In einer bevorzugten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Trokaraufbau 10 mit einem Obturatoraufbau 12, einem Kanülenaufbau 14 und einem Bildweiterleitungselement, wie einem Endoskop 16, auf. Das Endoskop 16 ist innerhalb des Obturatoraufbaus 12 positioniert, um eine Beobachtung vom Körpergewebe während der Durchdringung vorzusehen. Der hierin verwendete Begriff Obturatoraufbau betrifft den Gewebedurchdringungsaufbau des Trokaraufbaus 10.
Bezugnehmend auf Fig. 1 und 2 weist der Obturatoraufbau 12 ein Gehäuse 18 und eine sich in Längsrichtung erstreckende Obturatorhülse 20 auf. Das Obturatorgehäuse 18 weist einen Trommelbereich 19 und einen Handgriff 21 auf. Das proximale Ende der Obturatorhülse 20 ist innerhalb der Rinne 22 des Trommelbereichs 19 so befestigt, daß sich die Obturatorhülse 20 vom Obturatorgehäuse 18 nach außen erstreckt. Ein Handgriff 21 ist zum manuellen Greifen vorgesehen, um die Durchdringung des Körpergewebes zu erleichtern.
Die Obturatorhülse 20 besitzt eine Längsbohrung 24, die sich zwischen dem proximalen Ende und distalen Ende erstreckt. Die Längsbohrung 24 ist gestaltet und dimensioniert, um den endoskopischen Bereich 26 des Endoskops 16, wie in Fig. 1 gezeigt, aufzunehmen. Das Gehäuse 18 des Obturatoraufbaus 12 ist aus zwei Halbabschnitten aufgebaut, die durch Schweißen, Klebstoffe oder ähnliches miteinander verbunden sind. Eine Blattfeder 103 ist innerhalb der Rinne 105 am proximalen Ende des Trommelbereichs 19 des Gehäuses 18, wie in Fig. 2 gezeigt, positioniert. Die Blattfeder 103 ist vorgesehen, um mit dem endoskopischen Bereich 26 des Endoskops 16 in Eingriff zu treten, um das Endoskop kraftschlüssig in einer fixierten Längsbeziehung in bezug auf die Obturatorhülse 20 zu halten.
Bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 ist ein Bildweiterleitungselement 28 am distalen Ende der Obturatorhülse 20 befestigt und vorgesehen, um Bilder in die Obturatorhülse 20 zuzulassen oder zu richten und um den Durchtritt von Beleuchtungslicht von der Obturatorhülse 20 zum Körpergewebe zu gestatten. Das Bildweiterleitungselement 28 kann ein durchsichtiges optisches Fenster oder ein optisches Objektivelement sein, das aus einer Vielzahl von Materialien, wie Polystyrol, Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyurethan, durchsichtige Epoxyharze und/oder Glas oder anderen durchsichtigen Materialien hergestellt ist. Das in dieser bevorzugten Ausführungsform gezeigte optische Fenster ist halbkugelförmig, d. h. kuppelförmig, und kann optische Bilder durch dieses und in die Längsbohrung 24 der Obturatorhülse 20 hindurchtreten lassen, um auf das distale Ende des Endoskops 16 aufzutreffen.
Das optische Objektivelement ist ebenfalls ein kuppelförmiges Element. Jedoch werden in dieser Anordnung optische Bilder, welche auf die kuppelförmige Oberfläche des optischen Objektivelements 28 auftreffen, in eine Längsbohrung 24 der Obturatorhülse 20 gerichtet, um auf das distale Ende des Endoskops 16 aufzutreffen. Das optische Objektivelement, wie auch das optische Fenster, sind vorzugsweise gestaltet, um etwa einen vollen Blickwinkel nach vorne zu gestatten.
Bezugnehmend wieder auf Fig. 2 weist der Schneidebereich 32 des Obturatoraufbaus 12 eine Schneide 34 auf, die mit dem Betätigungsaufbau 36 verbunden ist. Die in dieser bevorzugten Ausführungsform gezeigte Schneide 34 ist bogenförmig, um der äußeren Oberfläche des kuppelförmigen Bildweiterleitungssystems 28 zu entsprechen. Die Schneide 34 paßt, wenn sie in der nicht ausgefahrenen Position ist, in eine bogenförmige Vertiefung in dem kuppelförmigen Bildweiterleitungselement 28. Die Schneide 34 ist vorzugsweise in bezug auf die äußere Oberfläche des Bildweiterleitungselements, wie gezeigt, zentriert. Somit ist in der bildlichen Darstellung die Schneide als eine dünne Linie durch den Mittelpunkt zu sehen, d. h. sie durchtrennt das Blickfeld, um nicht die Betrachtung des Körpers zu versperren.
Bezugnehmend nun auf Fig. 2, 4, 5 und 6 ist der Betätigungsaufbau 36 innerhalb des Gehäuses 18 enthalten und bereitgestellt, um die Schneide 34 zwischen einer nicht ausgefahrenen Position (Fig. 4) und einer ausgefahrenen Position (Fig. 6), die detaillierter unten beschrieben werden, zu bewegen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Betätigungsaufbau 36 einen Auslöser 102 auf, der verschiebbar innerhalb der Rinne 104 im Gehäuse 18 angeordnet und zwischen einer Betätigungsposition und einer nicht betätigten Position bewegbar ist. Eine Feder 106 ist zwischen dem Gehäuse 18 und Auslöser 102 befestigt, um normalerweise den Auslöser in die nicht betätigte, in Fig. 5 gezeigte Position vorzuspannen. Ausrichtefinger 108 und 109 erstrecken sich vom Auslöser 102 in die entsprechenden Rinnen 110 und 111 innerhalb des Gehäuses 18. Die Ausrichtefinger 108 und 109 sind vorgesehen, um die Ausrichtung des Auslösers 102 innerhalb der Rinne 104 des Gehäuses 18 aufrechtzuerhalten.
Eine Hammerklinke 112 ist am Auslöser 102 befestigt und weist ein Klinkenlöseelement in der Form eines Zapfens 114 auf. Der Zapfen 114 erstreckt sich zwischen den zwei Gehäusehälften und in entsprechende Rinnen 116 jeder Gehäusehälfte, wie in Fig. 5 ersichtlich ist. Die Rinnen 116 weisen einen Längsbereich 160a auf, der es der Hammerklinke 112 gestattet, mit dem Hammer in Eingriff zu treten, und einen geneigten Bereich 116b, der die Hammerklinke 112 von dem Hammer ausrücken läßt, wie detailliert unten beschrieben werden wird.
Bezugnehmend wieder auf Fig. 2 und 5 weist der Betätigungsaufbau 36 auch Schneidenantriebselemente auf, wie den Hammer 120, die Buchse 122 und ein Paar von Antriebsfedern 124 und 126. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind der Hammer, die Buchse und die Antriebsfedern koaxial mit der Obturatorhülse 20 ausgerichtet. Die Antriebsfeder 124 ist um die Obturatorhülse 20 innerhalb der Rinne 128 jeder Gehäusehälfte so positioniert, daß ein Ende der Feder mit dem Gehäuse in Eingriff ist und das andere Ende mit dem proximalen Ende des Hammers 120 in Eingriff ist. Die Antriebsfeder 124 spannt normalerweise den Hammer 120 in Richtung des distalen Endes des Obturatoraufbaus 12, der durch den Pfeil "A" in Fig. 5 gezeigt ist, vor. Das proximale Ende der Buchse 122 ist neben dem Hammer 120 angeordnet, und das distale Ende der Buchse 122 ist in Eingriff mit einem Ende der Antriebsfeder 126. Das andere Ende der Antriebsfeder 126 ist, wie gezeigt, mit dem Gehäuse 18 in Eingriff. Die Finger 123, die sich von der Buchse 122 in die Rinne 125 innerhalb des Gehäuses 18 erstrecken, sind vorgesehen, um die proximale und distale Bewegung der Buchse 122 und somit die proximale und distale Bewegung der Schneide 34 zu begrenzen.
Bezugnehmend auf Fig. 2 und 7 sind Schneidenschieberarme 38 und 40 in Schlitzen 39 und 41 jeweils innerhalb der Obturatorhülse 20 angeordnet. Das proximale Ende jedes Schneidenschieberarmes weist Finger 130 auf, die sich von diesen nach außen erstrecken und gestaltet sind, um innerhalb entsprechender Nuten 132 in der Buchse 122 zu verfahren, um die Schneidenschieberarme 38 und 40 lösbar an der Buchse 122, wie in Fig. 7 gezeigt, zu befestigen.
Bezugnehmend auf Fig. 8 bis 13 läßt in der obigen Anordnung eine Bewegung des Auslösers 102 in der proximalen Richtung, die durch den Pfeil "B" in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, die Hammerklinke 112 den Hammer 120 zurückziehen und die Antriebsfeder 124 zusammendrücken (d. h. die Hammerklinke bewegt den Hammer in eine gespannte oder scharfe Position). Der Zapfen 114 ist innerhalb des Längsbereichs 116a der Rinne 116, und die Schneide 34 bleibt weiterhin in der nicht ausgefahrenen (d. h. zurückgezogenen) Position innerhalb des optischen Objektivelements 28, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Eine weitere proximale Bewegung des Auslösers 102 läßt den Zapfen 114 in einer Richtung nach unten innerhalb des geneigten Bereichs 116b der Rinne 116, wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, bewegen. Eine Bewegung nach unten des Zapfens 114 läßt die Hammerklinke 112 vom Hammer 120 ausrücken, so daß der Hammer 120 in distaler Richtung (d. h. in der Pfeilrichtung "C") durch die Antriebsfeder 124 geschoben wird. Wenn sich der Hammer 120 in distaler Richtung bewegt, tritt der Hammer mit der Buchse 122 in Eingriff und schiebt die Buchse so in distaler Richtung, um die Schneide 34 in die ausgefahrene (d. h. freiliegende) Position, wie in Fig. 11 und 13 gezeigt, zu bewegen. Eine distale Bewegung der Buchse 122 komprimiert auch die Antriebsfeder 126 und, wenn die Vorspannkraft der Antriebsfeder 126 die durch den Hammer 120 ausgeübte Kompressionskraft überschreitet, spannt die Antriebsfeder 126 automatisch die Buchse 124 so in proximaler Richtung vor, daß die Schneide 134 automatisch in die nicht ausgefahrene Position zurückkehrt. Somit sorgt der Eingriff des Hammers 120 und der Buchse 122 im wesentlichen für ein sofortiges Ausfahren und Zurückziehen der Schneide, so daß die Schneide über einen kurzen Zeitraum frei liegt. Wenn somit der Auslöser in eine vorbestimmte Position gezogen wird, wird die Schneide ausgefahren und dann ohne eine weitere Betätigung des Benutzers (d. h. ohne eine weitere Betätigung des Auslösers) zurückgezogen.
In der beschriebenen Anordnung wirkt der Betätigungsaufbau 36 in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird der Auslöser 102 in proximaler Richtung bewegt, um den Hammer 120 zu spannen. Im zweiten Schritt läßt eine weitere proximale Bewegung des Auslösers 102 den Hammer 120 automatisch in distaler Richtung bewegen, um die Schneide 34 in die ausgefahrene Position vorzurücken, und die Schneide wird automatisch in die nicht ausgefahrene Position unter der Kraft der Antriebsfeder 126 zurückgeführt. Diese zwei Schritte laufen automatisch beim vollständigen Niederdrücken des Auslösers 102 ab.
Bezugnehmend wieder auf Fig. 1 weist der Kanülenaufbau 14 ein Kanülengehäuse 52 und eine am Kanülengehäuse 52 befestigte und sich von diesem nach außen erstreckende Kanülenhülse 54 auf. Der Trommelbereich 19 des Obturatorgehäuses 18 weist eine Buchse 56 auf, die gestaltet und dimensioniert ist, um mit dem proximalen Ende des Kanülengehäuses 52 zusammenzupassen, so daß sich die Obturatorhülse 20 koaxial mit der Kanülenhülse 54 ausrichtet, wenn die beiden Aufbauten zusammengesteckt sind. Die Kanülenhülse 54 ist dazu geeignet, nach dem Eindringen und nachfolgenden Entfernen des Obturatoraufbaus 12 (und Endoskops 16) im Körper zu verbleiben, um das Einsetzen einer geeigneten endoskopischen/laparoskopischen Instrumentierung durch diese hindurch zu gestatten.
Um eine gasdichte Abdichtung innerhalb des Kanülengehäuses aufrechtzuerhalten, kann ein Dichtelement oder System darin angeordnet sein, das dazu geeignet ist, den Obturatoraufbau 12 der vorliegenden Erfindung, wie auch andere endoskopische chirurgische Instrumente, aufzunehmen. Ein Beispiel eines geeigneten Dichtsystems verwendet ein Duckbill-Dichtelement.
Eine detailliertere Beschreibung eines beispielhaften Kanülenaufbaus und Dichtsystems ist im US-Patent Nr. 5,180,373 zu finden, das am 19. Januar 1993 erteilt und hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
Mit weiterer Bezugnahme auf Fig. 1 weist das Endoskop 16 einen endoskopischen Bereich 26 und ein Endoskopgehäuse 58 auf. Der endoskopische Bereich 26 ist gestaltet, um ein Beleuchtungslicht vom Endoskopgehäuse 58 zum distalen Ende des endoskopischen Bereichs zu übertragen, um für ein Beleuchtungslicht am Operationsort zu sorgen. In einer beispielhaften Anordnung weist der endoskopische Bereich 26 eine äußere Hülse 60 und eine ringförmige Reihe von faseroptischen Elementen 62, die sich zwischen dem Lichtquellenverbinder 64 des Endoskopgehäuses 58 und dem distalen Ende der äußeren Hülse 60 zum Beleuchten des Operationsortes erstrecken, auf. Jegliche bekannte Lichtquelle kann mit dem Verbinder 64 verbunden werden, um das Beleuchtungslicht bereitzustellen.
Der endoskopische Bereich 26 weist ein Bildübertragungssystem 66 auf, das CCD's, ein Bündel von faseroptischen Elementen oder Objektivlinsen aufweisen kann, die ein am distalen Ende des Endoskops 16 empfangenes optisches Bild zu dem Okular 68 zur Betrachtung übertragen. Alternativ kann ein Videosystem mit einem Monitor betriebsmäßig mit dem Gehäuse 58 verbunden sein, um ein Videobild des Körpergewebes während der Durchdringung vorzusehen.
Vorzugsweise sind die faseroptischen Elemente 62 neben der Innenwand der äußeren Hülse angeordnet, um das Bildübertragungssystem zu umgeben. In dieser Gestaltung tritt Beleuchtungslicht vom Endoskop durch das Bildweiterleitungselement 28 hindurch und optische Bilder, die auf das Bildweiterleitungselement 28 auftreffen, treten in das Bildübertragungssystem ein und werden zum Okular 68 übertragen. Ein Beispiel eines Endoskops, das verwendet werden kann, ist im US-Patent Nr. 4,964,710 beschrieben, dessen Öffnung hierin durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Obturatoraufbau 12 und das Endoskop 16 oder optische Komponenten derselben eine einzelne Einheit sein, die in den Kanülenaufbau 14 eingeführt wird. Zum Beispiel kann der Obturatoraufbau mit Beleuchtungsoptiken und/oder Bildverarbeitungsoptiken hergestellt sein, die darin angeordnet sind, so daß der Obturatoraufbau selbst dahingehend wirken kann, Gewebe zu durchdringen, wie auch den Operationsort zu beleuchten und Bilder zum Videomonitor zu übertragen. In dieser Version hätte der Obturator keine Längsbohrung und wäre abgedichtet.
Bei der Betätigung wird das Endoskop 16 in den Trokaraufbau 10 eingesetzt, d. h. in die Längsbohrung 24 der Obturatorhülse 20, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der Chirurg positioniert dann die Schneide 34 gegen das Körpergewebe und bewegt wiederholt die Schneide 34, indem kontinuierlich der Auslöser 102 gedrückt wird, um automatisch die Schneide 34 schnell von der nicht ausgefahrenen Position in die ausgefahrene Position und zurück in die nicht ausgefahrene Position zu bewegen. Es wird auf den Handgriff 21 Druck in der distalen Richtung ausgeübt, um das Körpergewebe zu durchdringen. Die Bewegung der Schneide 34 erleichtert das kontrollierte Schneiden des Körpergewebes und gestattet es somit dem Chirurgen, einen relativ minimalen Druck auf den Handgriff 21 auszuüben, um das Körpergewebe zu durchdringen. Während des Durchdringens des Körpergewebes beobachtet der Chirurg entweder diese Durchdringung durch das Okular 68, oder in Fällen, in denen ein Videosystem verwendet wird, beobachtet der Chirurg einfach die Durchdringung des Körpergewebes über einen bekannten Videomonitor.
Alternativ kann der Chirurg auch selektiver die Schneide 34 während der Durchdringung ausfahren. Dies bedeutet, daß der Chirurg den Trokaraufbau einsetzen kann und stumpf das Körpergewebe durchdringen kann, bis er ein dickeres Gewebe, wie einen Muskel, erreicht. An diesem Punkt kann die Schneide wiederholt und kurzzeitig durch das aufeinanderfolgende Niederdrücken des Auslösers ausgefahren werden, um dieses dicke Gewebe zu durchdringen (zu durchschneiden). Wenn man wieder auf dickes Gewebe trifft, kann diese Vorgehensweise wieder ausgeführt werden. Nach dem Durchdringen in den Körperhohlraum werden sowohl das Endoskop 16 wie auch der Obturatoraufbau 12 vom Kanülenaufbau 14 entfernt und lassen den Kanülenaufbau 14 im Körper zum Einsetzen der gewünschten Instrumentierung durch diesen hindurch zurück.
Es wird deutlich sein, daß verschiedene Modifikationen der hierin offenbarten Ausführungsformen ausgeführt werden können. Zum Beispiel wird an verschiedene Durchmesser des Kanülenaufbaus, des Obturatoraufbaus, wie auch an Endoskope mit verschiedenen Durchmessern gedacht. Auch können verschiedene Modifikationen in der Anordnung des Auslöseraufbaus durchgeführt werden, um das sofortige Ausfahren und Zurückziehen der Schneide zu erzielen. Die folgenden Ansprüche identifizieren Ausführungsformen der Erfindung zusätzlich zu jenen im Detail oben beschriebenen.

Claims

1. Vorrichtung zum Durchdringen von Körpergewebe, umfassend:

eine Kanüle (14) mit einer Längsbohrung;

einen Obturator, der entfernbar (12) in der Bohrung der Kanüle angeordnet ist, wobei der Obturator ein optisches Objektivelement (28) darin positioniert besitzt;

eine Schneide (34), die an einem distalen Ende des Obturators angeordnet ist und zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ausgefahrenen Position bewegbar und in die zurückgezogene Position vorgespannt ist;

einen die Schneide vorrückenden Betätigungsmechanismus (36), der betriebsmäßig mit der Schneide verbunden und von einer ersten in eine zweite Position bewegbar ist, um die Schneide gegen die Vorspannung von der zurückgezogenen in die ausgefahrene Position zu bewegen:

wobei der die Schneide vorrückende Betätigungsmechanismus einen Auslöser (102) aufweist, der im Falle des Niederdrückens selektiv die Schneide zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position dahingehend hin- und herbewegt, daß eine Bewegungsstufe des Auslösers beim Niederdrücken besteht, die es der Schneide gestattet, eine distale Bewegung in die ausgefahrene Position zu beginnen und, unmittelbar danach, mit keiner weiteren Bewegungsstufe des Auslösers, sich in proximaler Richtung in die zurückgezogene Position zurückbewegt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Schneidenvorrückmechanismus aufweist:

i) einen Hammer (120), der montiert ist, um sich in distaler Richtung zu bewegen, um die Schneide in die ausgefahrene Position unter Überwindung der Vorspannung in Richtung der zurückgezogenen Position zu bewegen;

ii) eine Antriebsfeder (126), die den Hammer in Richtung seiner distalen Position vorspannt; und

iii) einen Betätigungsmechanismus, der den Hammer in proximaler Richtung in eine gespannte Anordnung trägt, dann den Hammer löst, um einen Impuls auf die Schneide zu übermitteln, wobei der Impuls die Schneide in die ausgefahrene Position befördert.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend ein Bildübertragungselement (16), das innerhalb des Obturators und nahe dem optischen Objektivelement angeordnet ist, um Bilder zu übertragen, die durch das optische Objektivelement zu einem proximalen Ende des Obturators zur Beobachtung hindurchgetreten sind.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Bildübertragungselement ein Endoskop (16) umfaßt, das entfernbar innerhalb einer Längsbohrung in dem Obturator positioniert ist.

5. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Objektivelement (28) eine kuppelförmige äußere Oberfläche aufweist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Schneide (34) bogenförmig ist, um sich an die kuppelförmige äußere Oberfläche des optischen Objektivelements anzupassen.

7. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betätigungsmechanismus umfaßt:

zumindest ein Schneidenschieberelement (38, 40) mit proximalen und distalen Endbereichen und in Längsrichtung bewegbar;

einen Schneidenantriebsmechanismus (120, 122), der mit dem proximalen Endbereich des zumindest einen Schneidenschieberelementes verbunden ist und gestaltet ist, um abwechselnd die Schneide zwischen ihrer ausgefahrenen, verlängerten Position und ihrer nicht ausgefahrenen, zurückgezogenen Position zu bewegen;

eine Schneidenantriebsklinke (112), die gestaltet ist, um die Bewegung des Schneidenantriebsmechanismus in eine scharfe Position zu erleichtern und lösbar den Schneidenantriebsmechanismus in der scharfen Position zu halten; und

einen Auslöser (102), der betriebsmäßig mit der Schneidenantriebsklinke verbunden und relativ zum Schneidenantriebsmechanismus so bewegbar ist, daß eine Bewegung des Auslösers über eine erste vorbestimmte Entfernung die Schneidenantriebsklinke den Schneidenantriebsmechanismus in die scharfe Position bewegen läßt, und eine Bewegung des Auslösers um einen zweiten vorbestimmten Abstand die Schneidenantriebsklinke vom Schneidenantriebsmechanismus löst, um den Schneidenantriebsmechanismus zu betätigen.

8. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Objektelement kuppelförmig und am distalen Ende der Hülse angeordnet ist, um optische Bilder zum Übertragen in die Längsbohrung aufzufangen; und die Schneide in einer Vertiefung in dem optischen Objektivelement montiert ist.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das optische Objektivelement ein optisches Fenster ist.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei das optische Objektivelement eine optische Linse ist.